Композитная арматура – что это такое, характеристики, где применяется, плюсы и минусы, основные виды
Арматура – строительный материал, который используют для усиления бетона при возведении зданий и сооружений. Еще совсем недавно для этих целей применяли металлические элементы. Сегодня большое распространение получила композитная арматура, превосходящая традиционный материал по ряду основных показателей.
Что такое композитная арматура?
Речь идет о стержнях, изготовленных из самых разных материалов:
- стекла;
- базальта;
- углерода;
- арамида.
Композитная арматура – это не стекло или какой-либо другой материал в чистом виде. Его пропитывают специальными термопластичными и термореактивными, а после и добавками для затвердевания. Чтобы улучшить адгезию с бетоном, покрытие композитной арматуры специальным образом обрабатывают, формируя особые ребра, а после посыпая песком. В настоящий момент ее используют в самых разных сферах, все чаще заменяя металлический аналог.
Композитная арматура – характеристики
Этот элемент обладает рядом особенностей. Какие характеристики имеет неметаллическая арматура:
- Материал – стеклоровинг диаметром 10-16 микрон.
- Выпускаемые профили – 4-20 .
- Длина соответствует заявке покупателя.
- Относительное удлинение 2,2%.
- Предел прочности при растяжении 1200 Мпа.
Где применяется композитная арматура?
Данный материал используется в самых разных сферах:
- В строительных работах при возведении разных типов домов и других построек.
- Применение композитной арматуры нашло себя в ремонте конструкций из железобетона и кирпича.
- В дорожных работах – для усиления откосов, эстакад, берегоукрепления.
- Арматура из композита хорошо зарекомендовала себя при эксплуатации в регионах с повышенной сейсмичностью.
- В горнопромышленных работах. Ею укрепляют грунт, горные выработки, тоннели и другое.
- Для постройки и ремонта зданий различного назначения, в том числе и в холодное время года, когда кладку разбавляют отвердителями и противоморозными добавками, способствующими разрушению металла.
- Для строительства дорог и тех объектов, которые испытывают на себе негативное влияние противогололедных реагентов.
- На буровой в качестве деталей погружных нагелей.
- Для укрепления грунта под различными конструкциями.
Плюсы и минусы композитной арматуры
Как и у любого строительного материала, у такой арматуры есть как достоинства, так и недостатки. К первым относят:
- Высокие показатели прочности.
- Коррозийную стойкость. Пластиковая арматура демонстрирует отличную сопротивляемость влиянию водной среды и солей, поэтому ее активно используют при эксплуатации в агрессивных средах.
- Низкую электро- и теплопроводность.
- Отличную транспортабельность. Ее можно легко перевозить в бухтах.
- Экологическую чистоту. Композитная арматура не вредит природе, не выделяет токсинов при разложении и не впитывает радиоактивные компоненты.
- Идентичный с бетоном коэффициент температуры. Это значит, что материал сжимается и расширяется вместе с ним при похолодании или зное, не растрескивается, сохраняя свою целостность.
Композитная арматура и металлическая арматура – сравнение
Многие интересуются, что лучше – композитная арматура или металлическая? Чтобы это понять, нужно сравнить эти два материала:
- Удельный вес выше у металла.
- Временное сопротивление при растяжении у композитов достигает 600-1300 МПа, тогда как у металла этот показатель составляет 390 МПа.
- Модуль упругости. Здесь выигрывает металл.
- Демонстрируемые свойства под нагрузкой. У металла кривая линия с площадкой текучести, а у композитов прямая, демонстрирующая упруголинейную зависимость.
- Металл подвергается коррозии, а пластик – нет.
- Композиты не проводят тепло и электричество в отличие от своего оппонента.
Как видно, композит выигрывает у своего стального собрата по многим параметрам. Кроме того, многие производители отмечают, что цена на эти два вида тоже существенно разнится. По подсчетам, при покупке композитных элементов экономия достигает 200%, и это только за материал. Транспортировка до места назначения тоже обходится дешевле, а все благодаря легкости и компактности. Эти же качества позволяют сэкономить на погрузке-выгрузке.
Виды композитной арматуры
Выделяют следующие виды этого строительного материала:
- Стеклопластиковую арматуру (АСП). Основная составляющая – стекловолокно, отвечающее за прочность. В качестве связующего элемента выступают термореактивные смолы. Такой материал обладает небольшим весом и высокой прочностью. Главное достоинство – предел разрушающего воздействия. Он в 2,5 раза превосходит подобный показатель у металла.
- Базальтопластиковую арматуру (АБП). При изготовлении этого вида используется базальтовое волокно и смолы. Он отличается более высокой стойкостью к агрессивному влиянию внешней среды. Жаропрочность сравнима со стеклопластиком и составляет +160°С.
- Углепластиковая арматура. В ее основе лежат переплетенные нити углеродного волокна, демонстрирующие высокую плотность, жесткость, легкость. Она имеет более высокую прочность на растяжение и упругость, доходящую до 350 ГПа.
Как выбрать композитную арматуру?
При выборе этого материала необходимо руководствоваться следующими критериями:
- Заложенной в проекте нагрузкой. От нее будет зависеть диаметр прутьев. При этом нужно учитывать, что замерять его нужно по стволу без учета ребер.
- Цветом. Он должен быть однородным в рамках одной бухты. Если он разнится, то композитная арматура для фундамента с высокой долей вероятности является пережженной, а это негативно отражается на ее рабочих характеристиках.
- Качеством нанесения ребер. Если производитель не соблюдает технологический процесс, то арматура из полимеров будет иметь плохо выраженные и малорельефные ребра. Они как будто бы утопают в стволе, а это недопустимо, так как негативно отражается на физико-механических характеристиках материала.
- Область применения. К примеру, стеклопластик может выдержать движение земных плит, поэтому может применяться в сейсмически опасных районах, а базальтопластиковой укрепляют конструкции в морских и других агрессивных средах.
- Известностью бренда, заботящегося о своей репутации. Такая компания не будет выдавать один вид арматуры за другой, добавляя особые примеси и другие ненужные компоненты. Кроме того, у нее есть все необходимые сертификаты и отчеты проверок.
Как использовать композитную арматуру?
Вот какие правила работы с материалом следует соблюдать:
- Арматура не из металла должна резаться специальным инструментом – горячим резаком либо болторезом. Пилить ее строго запрещено.
- Гибку применяют лишь при изготовлении отдельных элементов. Для этого нужный участок нагревают электрическим феном, а потом позволяют остыть естественным образом.
- При разматывании требуется снять напряжение в витках. Этого можно добиться, если закрепить конец на корпусе с помощью цепи.
- Подготовку деталей будущего каркаса осуществляют мануфактурным методом.
Как гнуть композитную арматуру?
При работе с подобным материалом может возникнуть необходимость в том, чтобы его согнуть. Здесь возможны три варианта развития событий:
- Заказывается у производителя готовая полимерная арматура. Выполненная на производстве по ГОСТу и чертежам заказчика, она будет отвечать всем предъявляемым к ней требованиям.
- Добиться желаемого с помощью стальных наконечников, предназначенных для работы с композитными стержнями. Их крепят на концах изделий посредством цанговых зажимов или химических анкеров. Приварив наконечники, можно придать арматуре нужную форму.
- Одновременно согнуть металлическую и стеклопластиковую арматуру, связывая ее друг с другом. Получится прочное соединение с нужным радиусом.
Как вязать композитную арматуру?
Такой материал, как композитная полимерная арматура может стать прочным каркасом лишь при условии правильной вязки. Она осуществляется в несколько этапов:
- Размотать бухту и нарезать куски нужного размера.
- Уложить полученные прутики на специальные подставки.
- На продольные отрезки поместить поперечные, выдерживая нужные пропорции.
- В местах пересечения прутьев выполнить вязку. Для этого нужно сложить отрезок проволоки вдвое, протянуть его под местом соединения и скрутить петлю, захватывая свободный конец.
- Закрепив один ряд, приступают к монтажу следующего и так далее.